Question

6．幾種短周期元素的原子半徑及主要化合價如下表：

元素代號	X	Y	Z	W
原子半徑/pm	160	143	70	66
主要化合價	+2	+3	+5、+3、-3	-2

根據(jù)以上信息，回答：
（1）寫出四種元素的元素名稱：X鎂 Y鋁 Z氮 W氧
（2）寫出實驗室制取Z的氣態(tài)氫化物的化學反應方程式：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O，常用向下排空氣法（方法）來收集Z的氣態(tài)氫化物．
（3）寫出Y的最高價氧化物對應的水化物與Z的最高價氧化物對應水化物反應的離子方程式：Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O
（4）一定條件下，W單質(zhì)可以將Z單質(zhì)從其氫化物中置換出來，請寫出其化學反應方程式：4NH₃+3O₂ $\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2N₂+6H₂O．

Answer 1

分析 短周期元素中，W的化合價為-2價，故W為O元素；Z具有-3、+5價，原子半徑大于氧元素且相差不大，故Z為N元素；X只有+2價，Y只有+3價，X、Y原子半徑相差不大，原子半徑較氮元素、氧元素相差大很多，可知X、Y位于第三周期相鄰主族，故X為Mg元素，Y為Al元素，結(jié)合元素周期律與物質(zhì)性質(zhì)解答．

解答 解：短周期元素中，W的化合價為-2價，故W為O元素；Z具有-3、+5價，原子半徑大于氧元素且相差不大，故Z為N元素；X只有+2價，Y只有+3價，X、Y原子半徑相差不大，原子半徑較氮元素、氧元素相差大很多，可知X、Y位于第三周期相鄰主族，故X為Mg元素，Y為Al元素．
（1）X為鎂、Y為鋁、Z為氮、W為氧，故答案為：鎂；鋁；氮；氧；
（2）Z的氣態(tài)氫化物為氨氣，實驗室制取氨氣的化學反應方程式：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O，常用向下排空氣法來收集，
故答案為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O；向下排空氣法；
（3）Y、Z的最高價氧化物對應的水化物分別為Al（OH）₃、HNO₃，二者反應的離子方程式：Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O，
故答案為：Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O；
（4）一定條件下，氧氣單質(zhì)可以與氨氣反應生成氮氣與水，反應方程式為：4NH₃+3O₂ $\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2N₂+6H₂O，
故答案為：4NH₃+3O₂ $\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2N₂+6H₂O．

點評 本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系應用，難度中等，利用原子半徑及化合價來推斷出元素是解答本題的關(guān)鍵，并熟悉元素及其單質(zhì)、化合物的性質(zhì)．